Oxidación fotocatalítica como alternativa de tratamiento de aguas residuales del proceso de extracción de oro con cianuro

Abstract

La industria minera es un motor importante en la economía mundial. De una variedad de minerales, el oro es uno de los tres bienes mineros más producidos. Su recuperación se hace por procesos físicos y químicos. Cerca del 90% se hace mediante el proceso de cianuración. En Colombia, la cianuración produce vertimientos con alto contenido de cianuro que, en muchas empresas, no son tratados. La legislación actual colombiana (Resolución 631 de 2015 de MinAmbiente), fijó como límite máximo de concentración 1 mg/L de cianuro en aguas residuales mineras. Frente a este compromiso legal y ambiental, la industria minera debe propender por el uso de tecnologías sostenibles y eficientes para la reducción/eliminación del cianuro en estos vertimientos. En este trabajo, se visitó una empresa de cianuración de oro y se caracterizó su agua residual. Se estudiaron los Procesos Avanzados de Oxidación fotoquímicos: H2O2/Cu/UV y H2O2/TiO2/UV como alternativas de su tratamiento. Para concentraciones iniciales de cianuro menores a 225 mg/L, el sistema H2O2/Cu/UV fue el más eficiente. La presencia de 1 mg/L de Cu+2, concentración límite en la norma de vertimientos, permitió alcanzar el 99% de su oxidación, aplicando una concentración óptima de H2O2 entre 49 y 78 mM. Para mayores concentraciones iniciales de cianuro (400 mg CN-/L), el sistema H2O2/Cu/UV permitió obtener la misma eficiencia, usando una concentración de Cu+2 de 6.5 mg/L. Otros parámetros tales como concentración de H2O2, DQO, COT y NO3- permitieron evidenciar el grado de mineralización de cianuro. Aunque este no se alcanzó completamente, la disminución de DQO y COT fue alta. Para el proceso con [Cu+2] = 6.5 mg/L, se removió ca. 72 y 95% de DQO y COT, respectivamente. El tratamiento de una muestra de agua residual real, con concentración de cianuro total de 395 mg/L (después de un tratamiento fisicoquímico previo), permitió el 99% de su oxidación y a una mayor velocidad de reacción atribuida a la presencia de una alta concentración de Cu+2 en el agua residual

Abstract : Mining industry is an important driving force in the world’s economy. From a variety of minerals, gold is one of the three mining, most produced crops. Different physical and/or chemical processes can be used for its recovery. In fact, ca. 90% of gold recuperation takes place by the cyanidation process. In Colombia, it produces wastewater containing high cyanide concentration, in many cases released to the environment without any pretreatment. According to the Colombian legislation (Resolución 631 de 2015 de MinAmbiente), the emission limit value of cyanide in mining wastewater discharges is 1 mg/L. In front of this legal and environmental commitment, it is mandatory for the mining industry to develop efficient and sustainable technologies for the cyanide reduction/elimination before wastewater final disposal. In this work, a gold cyanidation company was visited and its wastewater was characterized. The photochemical advanced oxidation processes: H2O2/Cu/UV and H2O2/TiO2/UV were studied as the alternatives for cyanide wastewater treatment. For initial cyanide concentrations lower than 225 mg/L, the H2O2/Cu/UV system was the most efficient one. The presence of 1 mg/L of Cu+2, corresponding to the limit concentration according to the Colombian legislation, let to achieve 99% of cyanide oxidation using H2O2 concentration in the range of 49 - 78 mM. For higher initial cyanide concentrations (400 mg/L), the H2O2/Cu/UV system let to obtain similar oxidation efficiency, using 6.5 mg/L of Cu+2. Other parameters such as [H2O2], COD, TOC and [NO3-] concentrations allowed evidencing the cyanide mineralization degree. Even if the mineralization was not complete, the decrease in both COD and TOC was high. For the process using [Cu+2] = 6.5 mg/L, COD and TOC removal achieved ca. 72 and 95%, respectively. The treatment of mining wastewater sample, containing 395 mg/L of total cyanide (after a previous physicochemical treatment stage), allowed to achieve 99% of cyanide oxidation with a high reaction rate attributed to the high concentration of Cu+2 in the studied wastewater